Микропроцессоры на основе слоя всего из трех атомов

Двумерные материалы, или для краткости 2D-материалы, чрезвычайно универсальны, хотя — а часто точнее потому, что они состоят всего из одного или нескольких слоев атомов. Графен — самый известный 2D-материал.

Дисульфид молибдена (слой, состоящий из атомов молибдена и серы толщиной в три атома) также попадает в эту категорию, хотя, в отличие от графена, он обладает полупроводниковыми свойствами. Вместе со своей командой доктор Томас Мюллер из Института фотоники в TU Wien проводит исследования 2D-материалов, рассматривая их как многообещающую альтернативу для будущего производства микропроцессоров и других интегральных схем.

Целое и сумма его частейМикропроцессоры — незаменимый и повсеместный компонент в современном мире. Без их постоянного развития многие вещи, которые мы считаем само собой разумеющимися в наши дни, такие как компьютеры, мобильные телефоны и Интернет, были бы вообще невозможны.

Однако, хотя кремний всегда использовался в производстве микропроцессоров, сейчас он медленно, но верно приближается к своим физическим пределам. 2D-материалы, в том числе дисульфид молибдена, являются многообещающими в качестве потенциальной замены. Хотя исследования отдельных транзисторов — самых основных компонентов каждой цифровой схемы — из 2D-материалов продолжаются с момента открытия графена еще в 2004 году, успехи в создании более сложных структур были очень ограниченными.

На сегодняшний день было возможно производить отдельные цифровые компоненты только с использованием нескольких транзисторов. Однако для того, чтобы микропроцессор работал независимо, требуются гораздо более сложные схемы, которые, кроме того, также должны безупречно взаимодействовать.Томасу Мюллеру и его команде это впервые удалось. В результате получился 1-битный микропроцессор, состоящий из 115 транзисторов с площадью поверхности около 0,6 мм2, который может запускать простые программы. «Хотя это, конечно, кажется скромным по сравнению с отраслевыми стандартами, основанными на кремнии, это все же большой прорыв в этой области исследований.

Теперь, когда у нас есть доказательство концепции, в принципе нет причин, по которым дальнейшие разработки могут «Это невозможно», — говорит Стефан Вахтер, докторант исследовательской группы доктора Мюллера. Однако не только выбор материала привел к успеху исследовательского проекта. «Мы также тщательно продумали размеры отдельных транзисторов», — объясняет Мюллер. «Точные соотношения между геометриями транзисторов в базовом компоненте схемы являются критическим фактором для создания и каскадирования более сложных устройств».

Будущие перспективыСамо собой разумеется, что для практического применения этой технологии потребуются гораздо более мощные и сложные схемы с тысячами или даже миллионами транзисторов. Воспроизводимость продолжает оставаться одной из самых больших проблем, с которыми в настоящее время сталкиваются в этой области исследований, наряду с производительностью используемых транзисторов. В конце концов, как производство 2D-материалов в первую очередь, так и методы их дальнейшей обработки все еще находятся на очень ранних стадиях. «Поскольку наши схемы были сделаны более или менее вручную в лаборатории, такие сложные конструкции, конечно, в значительной степени выходят за рамки наших возможностей.

Каждый из транзисторов должен работать, как запланировано, чтобы процессор работал как единое целое», объясняет Мюллер, подчеркивая огромные требования, предъявляемые к современной электронике. Однако исследователи убеждены, что промышленные методы могут открыть новые области применения этой технологии в ближайшие несколько лет. Одним из таких примеров может быть гибкая электроника, которая требуется для медицинских датчиков и гибких дисплеев.

В этом случае 2D-материалы гораздо более подходят, чем традиционно используемый кремний, благодаря их значительно большей механической гибкости.


10 комментариев к “Микропроцессоры на основе слоя всего из трех атомов”

  1. Чайка Анастасия

    Извините, а что жена делала с телом мужа, когда он лежал в прихожей. Очевидно, человек бросается к родному и пытается оказать помощь.

  2. Так может обострение жизофрении, орет днями — крымнаш, алясканаш, северныйполюснаш, газ и нефть усе наше, а ему наливают и успокаивают — да, Вова, и Луна тоже наша, там Жириновский уже гелий добывает и по энергетическим каналах Теслы прямо в Кремль поставляет.

  3. Рязанцева Регина

    Давай! Ты о тех схемах наркоты через Аргентину и Голандию?

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *